Quando il tempo si fa strano: la rivoluzione degli orologi quantistici

Immagina un orologio che scorre veloce e lento nello stesso istante. Sembra assurdo, ma la fisica sta cominciando a prendere sul serio questa possibilità.

Einstein ci ha già insegnato che il tempo non è un flusso uguale per tutti. La gravità e la velocità lo deformano, facendolo scorrere a ritmi diversi a seconda del punto in cui ci troviamo. Ora però la meccanica quantistica sta per aggiungere un livello di stranezza ancora maggiore.

Un nuovo studio, nato dalla collaborazione tra Stevens Institute of Technology, Colorado State University e NIST, suggerisce che potremmo presto verificare se il tempo obbedisce alle regole del mondo quantistico. E l’aspetto più sorprendente è che gli strumenti per farlo stanno diventando disponibili proprio ora.

Il tempo non è ciò che pensiamo

Nella vita quotidiana diamo per scontato che il tempo scorra sempre allo stesso modo. Ma la relatività ha già dimostrato che questa intuizione è sbagliata. Un orologio in movimento invecchia diversamente da uno fermo. Un orologio vicino a una forte fonte di gravità scandisce i secondi in modo diverso rispetto a uno lontano.

Gli scienziati hanno misurato questi effetti. Basterebbe viaggiare a 10 metri al secondo per 57 milioni di anni per guadagnare un secondo di vita in meno rispetto a chi resta fermo. Effetti microscopici, yet misurabili con gli orologi atomici più avanzati.

Il paradosso dei gemelli ne è un esempio classico: chi viaggia a velocità altissime torna più giovane di chi è rimasto sulla Terra.

Quando la meccanica quantistica entra in scena

Ora però si aggiunge un elemento nuovo. Cosa succede se uniamo la relatività, che spiega il comportamento del mondo grande, con la meccanica quantistica, che governa le particelle più piccole?

Nella teoria quantistica le particelle possono trovarsi in più stati contemporaneamente. La famosa immagine del gatto di Schrödinger – vivo e morto allo stesso tempo – mostra proprio questa idea. La domanda dei ricercatori è semplice: e se anche il tempo potesse fare lo stesso?

Un singolo orologio potrebbe quindi vivere più ritmi temporali simultaneamente. Potrebbe essere “giovane” e “vecchio” nello stesso momento, in una sovrapposizione quantistica.

Secondo la teoria, questo è possibile. Igor Pikovski, coordinatore dello studi